Astronomi

På denne side kan du læse om portfolio i faget astronomi samt om fagets metoder

Skriftlighed i astronomi

Der er ét officielt dokument i astronomi, og det er en portfolio. I den kan eleven selv, og gerne i samarbejde med læreren, udvælge relevant materiale fra undervisningen og lektierne. Udvælgelsen skal ske i løbet af skoleåret. Læreren skal se portfolioen med jævne mellemrum, og den bruges som et af flere instrumenter til karaktergivning.

Den færdige portfolio skal forsynes med en indholdsfortegnelse, og den skal være tilgængelig til mundtlig eksamen. Hvis portfolioen indeholder multimedier, skal de være downloadede til egen computer/lagerenhed, da der ikke er tilladt internetadgang ved eksamen.

Indholdet i portfolioen kan være som følger:

• Regneopgaver

• Præsentationer

• Analyse af observationer

• Artikler, som eleven selv har fundet og synes er relevante

• Billeder/grafer

• Filmklip

Regneopgaver

Visse opgaver kan opfattes som værende eksemplariske. F. eks. kan en opgave om Solens udstråling illustrere anvendelsen af Wiens lov samt Stefan-Boltzmanns lov. Hvis eleven opfatter en opgave som klart eksempel på teorianvendelse i praksis kan eleven lægge opgavebesvarelsen ind i sin portfolio.

Præsentationer

Hvis eleven har lavet et formidlingsprojekt i form af en præsentation, kan alle (eller nogle) dias lægges ind i portfolioen. Eleven skal dog huske at præsentationen skal være velegnet til at illustrere pensum + supplerende stof - dvs. den skal virke opklarende for eleven i en eksamensforberedelse/eksamenssituation.

Analyse af observationer/data fra Internettet

Et projekt kan opfattes som værende eksemplarisk. F. eks. kan en opgave om HR-diagrammer illustrere både teorien om størrelsesklasser og en konkret anvendelse af teorien. (F. eks. har eleven fået konstrueret et HR-diagram, og ved brug af teoretiske isokroner kan eleven have dateret en stjernehob, og afstanden til hoben kan muligvis også være fundet.)

Her er det vigtigt for eleven at lægge så meget materiale fra analysen ind, at materialet virker oplysende ved repetition til eksamen.

Artikler samt billeder/grafer

Finder en elev en artikel, som anskueliggør dele af pensum kan eleven også medtage artiklen eller dele deraf. F.eks. kan en tabel eller graf medtages. Eleven skal dog være omhyggelig med kildekritik, så falsk viden ikke kommer med.

Filmklip

Et filmklip kan illustrere vanskeligt forståelige begreber, og derfor kan det være relevant i en portfolio. F. eks. kunne et filmklip vise en simulering af en galaksekollision. Hele film er dog ikke hensigtsmæssige at medtage.

Forslag til skriftlige aktiviteter

Hvis man ønsker ideer til aktiviteter i astronomi, kan man for eksempel besøge astro-gym.dk.

Metoder i astronomi

En videnskabsmand i et vilkårligt fag stiller sig muligvis, mere eller mindre bevidst, følgende spørgsmål:

1. Hvilket spørgsmål vil jeg besvare?

2. Hvordan vil jeg konkret gribe min undersøgelse an?

3. Hvorfor duer denne metode til at svare på mit spørgsmål?

4. Hvad kan gå galt i min undersøgelse?

I astronomi kan de 4 spørgsmål uddybes som anført nedenfor.

1. Hvilket spørgsmål vil jeg besvare? (Fagets formål)

Formålet med astronomi er at forklare, hvordan Universet hænger sammen til alle tider, dvs. fra Big Bang og ud i al fremtid. Dette spørgsmål forsøges forklaret i disciplinen Kosmologi. Det også et formål at forstå alle detaljerne i Universet. F. eks. kan man specialisere sig i stjerners udvikling, dannelse af planetsystemer, samt galaktisk dynamik og udvikling.

2. Hvordan vil jeg gribe min undersøgelse an? (Fagets empiri)

Faget astronomi er primært baseret på observationsdata. Dvs. der er oftest tale om kvantitative datasæt (mange data), som man skal hive ny information/viden ud af. Dataene kan f. eks. findes ved, at man selv foretager observationer af himmelrummet, enten via eget eller webbaseret teleskop eller andet udstyr.

Det bliver dog mere og mere almindeligt at tilgå data via globale datacentre. Professionelle observatorier og rumbaserede teleskoper leverer observationsdata som har stor nøjagtighed, og dataene stilles efterfølgende til rådighed for hele verden via små programmer som f. eks. Aladin.

Observationel metode

I astronomien kan man sjældent udføre eksperimenter, som man kan i fysikken. Man bliver i stedet for nødt til at observere universet vha. teleskoper og forskelligt udstyr tilsluttet teleskoperne. Astronomerne betragter på en måde universet som et stort laboratorium, hvor naturen selv laver sine eksperimenter. Astronomens opgave er så at måle effekten heraf, og derefter fortolke de data, som indsamles.

Første opgave er at indsamle observationer og få dem sorteret, så man kan finde overordnede mønstre i observationerne. Dernæst skal information trækkes ud af de sorterede data, så man kan lære nyt om stjernerne. For eksempel opmålte astronomer for ca 100 år siden spektre for utallige stjerner, og efter en grundig analyse lykkedes det at inddele stjernerne i forskellige spektralklassesystemer. (OBAFGKM-sekvensen er måske kendt for læseren.) Dernæst skulle der læres mere om de enkelte spektraltyper, hvilket krævede bestemmelse af deres afstande, så absolut lysstyrke for stjernerne kunne findes, og resultaterne skulle kombineres med teoretiske modeller, så man endelig kunne lære om de enkelte stjernetypers egenskaber.

Se mere om emnet i filen nedenfor.

Teoretisk modellering/deduktiv metode

En stor del af astronomien foregår ved skrivebordet og foran computeren, hvor astronomer laver matematiske modeller af objekter i Universet samt modeller over Universets udvikling. Mange af ligningerne kan ikke løses analytisk, og derfor kræves ofte ganske kraftige supercomputere til at løse ligningerne.

Modellernes resultater og forudsigelser sammenlignes med observationer, så man kan finde de gode modeller, der forklarer observationerne. Modellerne forudsiger også nogle gange nye effekter, som observerende astronomer efterfølgende kan forsøge at skaffe observationsdata til at undersøge forudsigelserne.

3. Hvorfor dur denne metode?

En astronom bruger altid ovenstående metoder, men ikke nødvendigvis alle metoderne på en gang. Nogle astronomer observerer og analyserer observationerne, mens andre fortrinsvist arbejder teoretisk og laver modeller af Universet eller legemer i Universet.

I en SRP-besvarelse vil du nok benytte dine egne eller andres observationer til at analysere dig frem til noget astronomisk viden, men det er også muligt at lave en rent deduktiv besvarelse, hvis du f. eks. er god til at løse differentialligninger eller programmere. Det afhænger naturligvis af, hvad der er din interesse, og hvilket andet fag, du vil inddrage.

4. Hvad kan gå galt?

Enhver deduktion indeholder en række antagelser og forsimplinger. Det er ofte nødvendigt for overhovedet at kunne få opstillet nogle løsbare ligninger. Hvis antagelser og forsimplinger ikke holder i virkeligheden, vil selv ekstremt indviklede beregninger give forkerte forudsigelser – populært sagt kan man formulere det som crap in – crap out. Derfor bør man altid forholde sig kritisk til sin model og få den tjekket observationelt eller evt. eksperimentelt, hvis det er muligt.

Observationer kan dog også gå galt. Der kan være defekter i udstyr, og der kan være fejlkilder, som man ikke er opmærksomme på. En simpel fejlkilde ved jordbaserede observationer kan være, at atmosfærens sammensætning ændrer sig i observationsperioden. Dermed ændres spredning- og absorption af lys, den såkaldte ekstinktion, og dermed bliver målingerne fejlbehæftede.

Hvis du vil vide lidt mere om videnskabsteori, så kan du f. eks. starte med denne artikel fra Videnskab.dk. Eller du kan læse mere hos Faktalink.dk.Fagkonsulenterne har også offentliggjort lidt information om metodelære og innovation, og det kan du læse mere om her.